[發明專利]基于低壓配電網臺區智慧物聯網感知調控系統及方法

在審

• 申請號: 202110028582.4
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112821553A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 張建培;楊炳洪;劉廣存;龔嘉金
• 申請（專利權）人: 北京智聯迅騰科技有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 南京華恒專利代理事務所(普通合伙) 32335
• 代理人: 裴素艷

本發明公開一種基于低壓配電網臺區智慧物聯網感知調控系統及方法，以能源控制器、分支箱監測裝置、表箱監測裝置、新能源監測裝置等作為物聯感知節點，分別在配變低壓側總開關出線、分支箱出線、表箱出線、分布式光伏以及充電樁等處安裝，實現低壓配電網各級低壓開關狀態監測以及分段線路、用戶、分布式光伏以及充電樁進行周期性的電壓、電流、功率、示值等電能量數據同步采集與臺區準實時線損計算與異常告警等邊緣計算功能，實現低壓用戶停電主動上報、臺區拓撲自動識別、表箱門禁狀態監控、分布式光伏監測以及充電樁有序充電等功能應用，全面實現對低壓配變網運行狀態的智能全景感知與準實時監測。

技術領域

本發明屬于電力技術領域，具體涉及基于低壓配電網臺區智慧物聯網感知調控系統及方法。

背景技術

為實現環保節能、提高電網互動能力、強化電網與需求側交互響應能力的工作要求，現在低壓配電網臺區的應用越來越廣，低壓配電網臺區能夠充分挖掘智能電能表數據價值，在臺區物聯智能感知、設備運行在線監測、臺區線損精益化管理、源網荷儲協同服務與客戶友好互動等方面體現顯著效能。

但是，現有的低壓配電網臺區存在很多問題：

(1)不具備停電實時上報能力，其原因如下：

①采用電力線載波通信信道，低壓用戶側停電，必然低壓側到用戶端的供電線路斷開，在通信必然也同時中斷，電表側信息失去信道自然無法上報；

②用戶側的電能表、采集器，均無后備電源，在失電時已經不能工作，沒有上報的能力；

③RS-485接口電能表，采集器外置，RS485接口屬性規定電表不能主動上報數據。

(2)低壓配電網臺區戶變關系基礎檔案不準確，其原因如下：

目前臺區戶變關系處理方案有幾種：

①通過整個臺區停電的方式來判斷用戶屬所臺區，易導致供電可靠性下降，且工作量大，不易于實施；

②通過手持設備逐個臺區進行戶變關系識別，工作量大，現場運行環境如臺區切割等更改后需要重新進行戶變關系標定，重復測試工作量大；

③利用低壓電力線載波方案實現戶變關系識別，低壓電力線載波過零或者信號品質判斷的方法，因低壓電力線載波串擾嚴重，識別準確率不高。

(3)低壓配電網數據采集顆粒度難于滿足業務需求，原因如下：

基于窄帶電力線載波或微功率無線通信的用電信息采集終端，目前主要實現臺區下全部用戶的日電量采集，僅支持20個重點用戶的負荷曲線采集，基于寬帶載波實現臺區下全部用戶的60分鐘數據采集。低壓配網大數據分析和挖掘的最大瓶頸為數據的高頻度、全覆蓋和同步采集。為了能夠對末端電網的供電質量、用電特性、用電故障等做大數據分析和挖掘，需要對臺區分支箱以及所有用戶的電壓、電流、有功功率、無功功率、電能示值等數據進行高頻采集，并能夠保證采集系統獲取高頻采集數據的完整率不低于99％。

(4)分布式光伏以及電動汽車充電樁有序充電管理對低壓配電網帶來的沖擊與挑戰

①居民用戶用電存在一定規律性，白天用電少，晚上用電多，而分布式光伏則是白天發電，從而形成分布式光伏發電時消納少，引起末端電壓偏高，甚至通過變壓器進入10kV線路，引起安全隱患。

②電動汽車的快速發展導致了充電樁的快速增加，而且充電樁充電處于無序管理狀態，容易引起低壓配變臺區的變壓器引起過載等異常狀態，如何在現有變壓器容量的基礎上對充電樁實施有效充電管理是解決電動汽車發展對低壓配電網沖擊的最有效手段。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于解決現有技術中存在的不足，提供一種基于低壓配電網臺區智慧物聯網感知調控系統及方法。